WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 49 |

Пыльца Juniperus communis достаточно хорошо сохраняется в торфе; распределяется в толще она неравномерно, давая пики в периоды поселения можжевельника на болотах. Пыльцевые диаграммы показывают появление и увеличение пыльцы можжевельника после улучшения дренажа в результате понижения грунтовых вод, о чем свидетельствует резкая смена осоковых слоев торфа на древесные или после пожаров (прослойки углей в торфяной толще). Можжевельник, как и сосна, пирогенная порода, возобновление которой улучшается после поверхностных палов. Участки с крупными формами можжевельника требуют не только охраны, но и поддержания. Выяснив, что для появления, роста и развития можжевельника на торфяных болотах необходим ряд условий (высокая освещенность, евтрофные условия, повышенная дренированность и др.) можно утверждать, что в НП “Русский Север” на Чарондских болотах, характеризующихся разнообразными экологическими условиями, есть значительное количество потенциальных местообитаний, где можжевельник может интенсивно расти и образовывать крупные формы.

Литература Афанасьева Н.Б., Березина Н.А., Гольева А.А. Изучение истории ландшафтов, памятников природы и вопросы реконструкции растительного покрова (национальный парк “Русский Север”, Вологодская область) // Экологические проблемы сохранения исторического и культурного наследия. М. 1999. С.200–217.

Брюсов А.Я. Свайное поселение на р. Модлоне и другие стоянки в Чарозерском районе Вологодской области. МИА. Т.20.1951. 172 с.

Брюсов А.Я. Очерки по истории племен Европейской части СССР в неолитическую эпоху. М. Изд-во АН СССР. 1952. 259 с.

Исполатов Е. Гигантские можжевельники. Природа. М.–Л. 1939. №2. С.

125.

Лисицына Г.А.Вопросы палеогеографии неолита районов северо-запада Европейской части СССР. МИА. 1961. №87. С. 535–579.

N. A. BEREZINA, E. M. VORONTSOVA. Arboreous junipers (Juniperus communis L.) on the mires of national park “Russkiy Sever” (Vologda region).

There are some arboreous forms of junipers on the north mires. Our investigations are carried out in the north–east territory of the National Park (the mire system “Charonda”, mire «Malaya Chist»), where an anthropogenic influens was weak. This territory is a reserve. Height of the largest junipers is 15–16 m. Considerable part of them is dead. The age of the dead trees is about 135–150 yrs, the trunk diameter is 22–23 cm, year increase is 0,65 to 0,8 mm.

Now living arboreous junipers are seen in the different variations of associations Pinus sylvestris – bog subshrubs – Sphagnum. Arboreous forms grow on the eutrophic mires too or on the peat, where eutrophic or fire layers are under the mesotrophic or oligotrophic vegetation. Usually the layer of coals can be found 30–40 cm below the surface. Junipers grow near streams, because its sites have to be draining. The juniper prefers sunny sites (canopy density is 0,2–0,3). It is necessary to protect and support the sites of arboreous forms of junipers. Notion is, that there are many potential sites for arboreous junipers on the mires of this National Park.

О МЕТОДИКЕ ОЦЕНКИ СОВРЕМЕННОГО ПРИРОСТА ТОРФА БОЛОТ.

С. Э. ВОМПЕРСКИЙ, А. Г. КОВАЛЕВ, Т. В. ГЛУХОВА, М. В. СМАГИНА, А. Е. ЕРОФЕЕВ, М. Ю. ЗАЗНОБИН Институт лесоведения РАН, root@ilan.msk.ru Определение современного состояния болотообразовательных процессов и количественная оценка прироста торфа в наше время является более трудной задачей, чем определение средней скорости аккумуляции органического вещества (углерода) за всю жизнь болота (LORCA) (Tolonen et al., 1992; Tolonen, Turunen, 1995). Актуальность таких оценок возросла в связи с международными соглашениями о рациональном природопользовании и сокращении антропогенных потоков СО2 в атмосферу.

В литературе последних десятилетий уделяется много внимания пространственной неоднородности поверхности торфяной почвы – различным элементам микрорельефа (кочек, гряд, понижений, мочажин, озерков, ровных местоположений). С ними связывают разную синузиаль ную структуру растительности, разную скорость торфонакопления и структуру углеродного цикла (Waddington, Roulet, 1996; Alm et al., 1997;

Trumbore et al., 1999; Malmer, Wallen, 1999; Belyea, Clymo, 2001; Moore et al., 2002; Nungesser, 2003). Однако, его оценка, репрезентативная для всей площади микроландшафта или болотного массива, встречается редко.

Разные подходы и допущения в исследованиях результируются в широком диапазоне оценок приростов торфа по микросайтам. Попытки оценок нетто-экосистемной продукции (NEP) посредством определения прироста фитомассы (NPP) и скорости деструкции опада весьма грубы из–за практической невозможности измерения их для подземных частей растений.

Считается самым совершенным (и дорогим) микроклиматический подход (Eddy covariance technology), позволяющий в реальном масштабе времени определять нетто-экосистемный обмен СО2 болота с атмосферой (NEE), репрезентативный за площадь микроландшафта или болотного массива. Однако межгодичная вариация NEE может достигать больших величин, как это отмечали в Канаде (Lafleur et al, 2002), а в Тверской области (Arneth et al., 2002) из двух лет наблюдений балансы СО2 обмена болота оказались противоположными по знаку (от связывания в один год до примерно такой же эмиссии в другой).

Поэтому наиболее проблематичным является получение оценок потоков углерода, репрезентативных за современный период времени – последние десятилетия. Такие оценки трудно обосновать по измерениям динамики потоков (концентраций СО2, СН4 и др.) за сравнительно короткий период или в реальном масштабе времени, предполагая, что климат в процессе исследований был типичным в среднем за десятилетия. Многолетние же наблюдения такого рода – дороги.



Мы считаем, что современные (contemporary) условия следует характеризовать интервалом прироста болот за последние 20–30 лет, может быть и больше, до 40–50 лет. Как меньшие периоды, так и большие, вряд ли следует считать «современными», хотя для других целей они могут быть необходимыми. Однако было бы хорошо, если бы сообщество исследователей в этом отношении пришло к согласию. «Apparent short–time carbon rate accumulation» согласно К. Tolonen et al. (1992), K. Tolonen, J. Turunen (1995) вошло в литературу с большим интервалом (до нескольких столетий).

Нам представляется более надежным использовать подход через определение накопленной за последние десятилетия массы торфа болотом, как одного из главных выразителей его современного углеродного баланса. В этом подходе критическим является датировка молодого торфа, ко торая даже посредством «AMS» радиоуглеродной технологии возможна лишь со стандартным отклонением возраста ±20–30 лет. Дороговизна этой технологии также не позволяет покрыть пространственную вариацию возраста торфа в поверхностном слое в связи с микрорельефом. Однако, для облесенных болот среди других возможных частных приемов (по времени известных пожаров, выпадений от вулканов, нагарах на стволах) вполне приемлемым и точным способом может служить датировка по болотным соснам (Borgreve, 1898; Сукачев, 1905; Дубах, 1925;

Ohlson et al., 1992, 1998, Tolonen, Turunen, 1996; Schulze et. al., 2002). Но техника датировки должна быть другой, как и по–новому должна выполняться совокупность других элементов этого подхода, которая предлагается далее.

Цель данных исследований: предложить уточненную методику определения современного прироста торфа облесенных болотных микроландшафтов за время нескольких последних десятилетий с датировкой по болотным соснам.

Объекты исследований.

Исследования проводились на Западнодвинском лесоболотном стационаре Института лесоведения РАН в Тверской обл. (56° N, 32° E) на трех олиготрофных микроландшафтах: грядово-мочажинном болоте, грядово-мочажинном слабооблесенном болоте и в сосняке кустарничковопушицево-сфагновом.

Растительный покров нижних ярусов на всех объектах был довольно сходным. В травяно-кустарничковом ярусе: голубика, кассандра, багульник болотный, подбел многолистный, пушица влагалищная, шейхцерия болотная, очеретник белый (2 последних отсутствовали в сосняке кустарничково-пушицево-сфагновом олиготрофном), клюква и др. В моховом ярусе: Sphagnum magellanicum, S. fuscum, S. balticum, S. angustifolium и другие сфагновые мхи, а также Gymnocolea inflata, Polytrichum strictum и др. Древесный ярус приурочен в основном к микроповышениям и значительно меньше или отсутствовал в мочажинах. Древостой в сосняке кустарничково-пушицево-сфагновом имел средний возраст 50–60 лет и соответствовал Vб классу бонитета.

Характеристика морфологии поверхности почвы торфяника, зольности и физических свойств торфа, приведены в таблицах 1, 2. Эти данные в большинстве довольно сходны по разным пробным площадям и характерны для олиготрофных болот. Сосняк кустарничково-пушицевосфагновый сравнительно недавно вступил в фазу олиготрофного развития и в профиле его залежи уже с глубины 10–12 см начинается значительно более разложенный торф с относительно большей объемной мас сой (табл. 2). Наличие на пробной площади 3 древостоя говорит об относительно лучшем здесь дренаже.

Методика исследований.

1. Предлагается по–новому определять мощность слоя торфа наросшего выше корневой шейки болотных сосен. Анализ литературных данных (Дубах, 1925; Ohlslon, 1998), а также наш собственный опыт показали, что обычная практика определения глубины корневой шейки часто слишком груба. Более половины сосен имеет корневую шейку в стороне от надземной оси ствола до 0,5 м. Поверхность почвы у стволика при выраженном нанорельефе не соответствует отметке точки вертикальной проекции корневой шейки – искомой линейной величине прироста поверхности торфа (рис. 1). Между тем, традиционно на стволике делается засечка на уровне поверхности почвы, раскапывается корневая шейка, отрезается ствол выше засечки и уже в лаборатории определяется глубина погребения дерева и возраст на шейке. Восстановить в лаборатории положение стволика при его невертикальном выходе из почвы, либо сложных изгибах в торфе, точно нельзя. Соответственно добавляется еще один источник погрешностей, в итоге измерения часто не отражают действительную глубину погребения Рис. 1. Правильно (h) и неверно (H) измеренная толщина слоя торфа наросшего над корневой шейкой.

Таблица 1.

Характеристика микрорельефа по результатам нивелировки поверхности торфяника Доля площади, занятой Амплитуда среднеГлубина разными микросайтами, % Тип микроландшафта высоких и средне- Уклон торфа, м Средняя понизких отметок, см Понижения Повышения верхность Грядово–мочажинное болото 4 28,0 ± 1,4 0,0020 37 41 Грядово–мочажинное слабо7 22,3 ± 0,9 0,0038 23 53 облесенное болото Сосняк кустарничково– 2 22,8 ± 1,1 0,0011 52 27 пушицево–фагновый Таблица 2.

Некоторые характеристики торфяников Понижения Повышения Глубина Объемная Объемная Степень разло- Степень разлослоя, см Зольность, % масса, Зольность, % масса, жения, % жения, % г см–3 г см–Грядово–мочажинное болото 0–5 6 2,5 0,027 8 1,4 0,5–15 9 4,2 0,040 10 2,7 0,15–25 7 3,1 0,048 14 4,1 0,Грядово–мочажинное слабооблесенное болото 0–5 4 1,8 0,031 7 3,6 0,5–15 5 2,0 0,042 15 1,9 0,15–25 6 2,7 0,045 15 2,0 0,Сосняк кустарничково–пушицево–сфагновый 0–5 7 2,0 0,052 5 2,1 0,5–15 28 3,9 0,073 12 2,3 0,15–25 25 4,6 0,071 15 2,3 0, шейки корня нарастающим торфом. Поэтому предлагается новая техника определения наросшего над корневой шейкой сосны слоя торфа.





Сначала при помощи нивелира берется отсчет поверхности торфа у основания дерева. Затем осторожно, следуя рукой по стволу вглубь, если корневая шейка в стороне, частично для продвижения раскапывая торф, на ощупь находят местоположение корневой шейки. Далее, не извлекая дерева, определятся с помощью нивелира разность отметок нетронутой поверхности почвы над корневой шейкой (в стороне от ствола) и отметкой самой шейки после удаления торфа над ней. В этом случае первый отсчет высоты поверхности у стволика не будет использован. Он требуется для случаев «правильного» положения шейки дерева вертикально под стволиком, на которую ставится нивелирная рейка после частичной раскопки торфа, при остающемся естественном положении дерева. Суммарно ошибки определения толщины наросшего слоя по нашим данным составляют в среднем 17-38 % (табл. 3).

Таблица 3.

Сравнение нового и старого подхода определения глубины корневой шейки сосны Истинная Ошибка измерения величины величина мощности слоя торфа над корнеКоличество мощности вой шейкой старым методом, % Тип микродеревьев, слоя торфа ландшафта шт. над корнепределы средняя вой шейкой, см Грядово– мочажинное 31 4,3–26,2 0–97 болото Грядово– мочажинное 30 6,4–4,5 0–82 слабооблесенное болото Сосняк кустарничково– 25 10,3–28,8 0–117 пушицево– сфагновый 2. Предлагается существенно уточнить определение объемной массы торфа. Использование буров и пробоотборников малого диаметра (5, 10 см) влечет серьезные ошибки. Мы применяли бур диаметром 20 см и длиной 25 см. Заметим, что репрезентируемая поверхность торфяника и объемная масса торфа устанавливаются точнее пропорционально квадрату диаметра бура, а деформация образца уменьшается прямо пропорционально диаметру бура. Торфяные образцы для определения объемной массы берутся рядом с местоположением корневой шейки опытного дерева из того же микросайта.

3. Наконец, учитывая неясности в различиях прироста торфа по элементам микрорельефа (микросайтам), требуется площадная нивелировка (с шагом 2х2 м) для выявления доли участия их и соответствующих подсчетов прироста торфа, репрезентативного за болотный микроландшафт в целом.

Результаты исследований.

Общий вид определяемой связи скорости прироста с возрастом торфа соответствует хорошо известным данным А. Д. Дубаха (1925), Ohlson et al. (1998). Чем за больший возраст поверхностного слоя определяется скорость нарастания торфа, тем меньше его годичный прирост (рис. 2) ввиду еще продолжающегося аэробного разложения торфа в акротелме (acrotelm). Нами в большинстве групп возраста были получены достоверные (Р 0,99) оценки прироста по элементам микрорельефа (табл. 4). В мочажинах трудно было обеспечить достоверность для торфонакопления более чем за 20 лет, ввиду редкого Рис. 2. Современная кажущаяся (apparent) скорость торфонакопления в грядово-мочажинном слабооблесенном болоте выживания здесь сосны до этого времени. В грядово-мочажинном безлесном комплексе, это сделать еще труднее.

Несмотря на систематическое увеличение современного годичного прироста в ряду понижения – ровные местоположения – повышения, статистическая достоверность различий подтверждена не везде ввиду недостаточности по некоторым микросайтам количества торфяных кернов – опытных деревьев (табл. 5).

При порядке 150 кернов торфа – опытных деревьев (для определения прироста торфа) на пробной площади подсчеты средневзвешенного прироста соответственно долям микросайтов дают несколько меньшие результаты, чем без учета микрорельефа, хотя различия недостоверны (табл. 6). Необходимо подтверждение полученных результатов для обоснования минимально достаточного количества торфяных кернов по микросайтам.

Предложенная методика перспективна для оценки влияния на углеродный баланс гидролесомелиорации в молодняках.

Таблица 4.

Современная кажущаяся (apparent) скорость торфонакопления в грядово– мочажинном слабооблесенном болоте Период торфоСредняя понакопления от Понижения Повышения верхность 0 до n лет 0–10 341 ± 57 *** 444 ± 111 *** 524 ± 105 ** 0–20 233 ± 23 *** 268 ± 16 *** 476 ± 45 *** 0–30 237 ± 129 255 ± 22 *** 366 ± 35 *** 0–40 288 ± 37 * 335 ± 24 *** 0–50 192 ± 72 374 ± 42 *** 0–60 0–70 0–80 Примечание: Доверительные уровни * Р 0,90; ** Р 0,95; *** Р 0,Общее число кернов – опытных деревьев – 150.

Выводы.

1. Использование достоверных оценок скорости торфонакопления за последние десятилетия является важнейшей характеристикой углеродного цикла болот. Для значительной части болот датировка поверхностного слоя торфа возможна с использованием так называемого соснового метода (pine method) с предлагаемыми ниже усовершенствованиями.

2. Доказана необходимость в сосновом методе (pine method) натурного определения глубины корневой шейки сосны без извлечения дерева из почвы. Измеряется с помощью нивелира разность отметки поверхности почвы над корневой шейкой (не всегда у ствола!) и отметки корневой шейки после ее раскопки.

3. Требуется более точное определение объемной массы торфа, применяя буры (пробоотборники) большого диаметра (20 см), значительно лучше репрезентирующие площадь и естественную плотность поверхностного слоя.

4. Необходима площадная нивелировка поверхности болота, знание представленности разных элементов микрорельефа (микросайтов) и позиционирования торфяных кернов – опытных сосен.

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 49 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.